Приветствуем вас, Гость

Содержание

Форма входа

Население

Вступайте в нашу группу Вконтакте! :)

Chance23

Меню

ПОИСК

Опросник

Инверторный двигатель что это такое

Инверторный электродвигатель

В последние годы появляется много новых технологий. Одно из последних веяний – инверторный двигатель, который стали ставить в крупной бытовой технике. Обещают при этом достаточно, но всё ли правда.

Что такое инверторный двигатель

Значительная часть техники имеет в своём составе электродвигатели и очень желательно чтобы двигатели имели разную скорость вращения. Этим они обеспечивают разные режимы работы и чем больше различных скоростей, тем лучше. Вообще, скорость двигателя изменять можно двумя способами – изменяя частоту или напряжение. Ранее, до появления инверторных двигателей, её меняли при помощи реостата, то есть изменяли напряжение. Пределы изменений были небольшие и плавной регулировки почти не получалось. Плавно регулировать скорость позволяли только коллекторные двигатели. Но они на больших оборотах имеют малый момент, что ограничивает их применение. К тому же имеют коллектор, так что не слишком долговечны и надёжны.

Основное отличие – возможность регулировать скорость в больших пределах

Пару десятилетий тому назад, с развитием полупроводниковых приборов, активно стали применять частотные преобразователи. Эти устройства позволяют изменять частоту и напряжение в широких пределах, это от 1 Гц до 500 Гц. То есть, инверторный двигатель получает питание не напрямую от сети, а со встроенного в него преобразователя. В зависимости от текущего режима работы он формирует напряжение требуемой частоты и/или уровня. То есть, инверторный двигатель — это, как минимум, два устройства в одном корпусе: частотный преобразователь и сам двигатель.

Инверторными могут быть два типа двигателей: асинхронные и коллекторные постоянного тока. Использование этой технологии позволяет получить широкий диапазон скоростей и возможность точного поддержания скорости. Также, инверторный блок может повышать/понижать напряжение, что позволяет получить требуемый крутящий момент. Всё это, безусловно, в определённых пределах, но общие характеристики инверторных электродвигателей становятся значительно лучше. Правда и цена на них тоже значительно выше, как и сложность управления.

Основные моменты работы преобразователя

Инверторный преобразователь меняет напряжение в несколько этапов:

Выпрямляет сетевое напряжение, получая постоянное (обычно стоит диодный полумост или мост).
Из постоянного напряжения формирует двухполюсные импульсы (положительные и отрицательные). Это блок называют инвертором, что и дало название самому принципу, блоку и мотору со встроенным преобразованием.

Вот на этом этапе и формируется требуемая частота и напряжение питания, которое затем и подаётся на двигатель. У некоторых инверторов есть ещё одна ступень преобразования, на которой ступенчатые импульсы превращаются в синусоиду. Так как форма напряжения на работу мотора влияния почти не оказывает, этот блок в инверторных двигателях отсутствует.

Блок схема частотного преобразователя и способ его подключения к двигателю

В «умной» технике, работой которой управляет микропроцессор, он задает параметры напряжения, регулируя скорость вращения в зависимости от программы или от состояния техники. Сам принцип работы двигателя от наличия инвертора не зависит, но этот дополнительный блок дает возможность управлять работой электромотора в широких пределах.

Особенности применения

Частотный преобразователь включают, в основном, с асинхронными двигателями. Они недороги, надёжны, экономичны. Модели с короткозамкнутым ротором бесколлекторные, что делает их ещё более привлекательными. Имеют асинхронные двигатели два недостатка, которые как раз, инвертором и устраняются. Первый существенный недостаток – высокий пусковой ток. Он может быть в 3-7 раз больше номинального. Кроме того, резкий старт с подачей питания 220/380 В ведёт к перегрузке, а значит и к быстрому износу мотора. Установив частотный преобразователь, при пуске переводим переключатель на минимум и постепенно доводим обороты до нужного значения. Пусковой ток при этом минимальный, а разгон плавный. Ни пусковые токи, ни перегрузки не страшны.

Платой за точное регулирование скорости является более сложное управление

Второй отрицательный момент – регулировать скорость вращения ротора в асинхронных двигателях получается слабо, но это без инвертора. Инверторный асинхронный двигатель позволяет изменять скорость от десятков оборотов в минуту, до тысяч. И всё это плавно, без перегрузок.

Но инверторный двигатель значительно дороже «обычного» с точно такими же характеристиками. Дело в дополнительном оборудовании, причём совсем недешёвом, но использование этой технологии имеет свои плюсы.

В кондиционерах

Как работает обычный кондиционер? Компрессор в нём то включается, то выключается. Температура стала на градус выше заданной, компрессор включился, работает пока она не станет на один градус ниже заданного предела. Включается снова, когда температура снова окажется ниже предела. И каждое включение/включение – это стартовый ток, перегрузки.

Как работает кондиционер с инверторным мотором и обычным

Если в кондиционере стоит инверторный преобразователь, он просто задаёт скорость работы компрессора так, чтобы температура сохранялась. Это снижает расход электричества (нет пусковых многократно возросших токов), оборудование работает в щадящем режиме без перегрузок, что продлевает срок эксплуатации.

В стиральных машинах

Используют инверторные моторы и в стиральных машинах. В стиральных машинах «обычного» класса ставят коллекторные электродвигатели. Они могут разгоняться до высоких скоростей (до 10000 об/ми), имеют хороший крутящий момент на больших скоростях. Их минус – повышенный уровень шумов, так как, кроме ремённой передачи шумят еще и сами щётки. Как их не притирай, коллекторный узел всё равно шумит. И чем больше скорость вращения, тем выше уровень шумов. И он имеет высокую тональность, так что с ним достаточно сложно мириться.

Инверторный двигатель имеет небольшой размер и солидную мощность, но так ли важно это в корпусной технике

Последние годы появились стиральные машины с очень низким уровнем шума. В них установлены асинхронные двигатели с инверторным блоком. Раньше асинхронники не использовались, так как максимально могут развивать скорость до 3000 оборотов, что для нормального отжима недостаточно. Этот недостаток удалось обойти используя инвертор на входе. Он позволяет увеличить скорость электродвигателя до солидных величин. В двигателях нового поколения используется особый ротор – цельнолитой, это позволило уменьшить размеры двигателя. А так как в этих моторах нет коллектора и щёток, то и шумят они при работе совсем незначительно. Частотная регуляция скорости вращения позволяет точно контролировать число оборотов.

Если вы готовы платить за тихую работу — пожалуйста

Но платой за всё это является более сложное управление. Для управления инверторным электродвигателем в стиральной машине стоит отдельная плата. И ее стоимость равна 1/3 или 1/4 стоимости всей машины. Вот в этом случае стоит хорошо подумать, стоит ли покупать стиральную машину с инверсионным двигателем или нет. Слишком дорогой ремонт, да и стоимость самого агрегата значительно выше. А то, что на двигатель дают 10 лет гарантии так это не на плату, а на сам мотор. А в плюсах только более тихая работа.

Холодильники и морозильные камеры с инверторными компрессорами

В холодильниках используется такой же способ поддержания температуры, как и в кондиционерах. В камере холодильника расположен термодатчик, который через контакты включает и выключает компрессор. Точность поддержания температуры зависит от типа термодатчика, но обычно составляет несколько градусов, от трех до пяти. При такой работе приличествуют все «прелести»: многократные пусковые токи при включении, скачки напряжения сети, спровоцированные включением/выключением компрессора, шум.

В холодильниках и морозилках применение инверторных двигателей оправдано

Холодильник с инверторным двигателем работает тише, так как нет резкого пуска. Компрессор начинает работать с малых оборотов и постепенно выходит на нормальную скорость. Частота его работы зависит от температуры в камерах, но двигатель останавливается очень редко. Он, то работает на минимальных оборотах и тогда его почти неслышно даже вблизи, то чуть добавляет скорости, и его можно услышать. Этот режим работы более благоприятен для двигателя, он работает без пусковых перегрузок. И как ни странно, потребляют такие моторы меньше электроэнергии, снова-таки за счёт отсутствия пусковых токов. Ведь «обычный» компрессор включается каждые пять-десять минут. Превышение нормативного расхода – 4-8 раз. Вот за счёт этого и достигается экономия. Так что инверторный электродвигатель в холодильнике тоже оправдан, ну и плюсом, идет более тихая работа.

Недостатки инверторных моторов

Основной недостаток инверторных двигателей – их цена. Да, но она оправдана, так как в движке имеются, по сути два устройства, частотный преобразователь (который сам стоит немало) и двигатель. Но технология эта несёт определенные выгоды: снижение расхода электроэнергии за счёт минимизации пусковых токов, более широкий диапазон регулировок скорости, увеличение срока эксплуатации (за счёт отсутствия пусковых перегрузок). Это всё понятно, но есть и минусы и ограничения, о которых не так часто говорят.

Инверторная технология хороша для стабилизации напряжения, попутно она ещё решает другие задачи

Не все моторы нормально реагируют на работу с низкими оборотами. Если такой режим будет длительным, лучше искать специальные модели под низкие обороты.
Каждый двигатель имеет максимальную скорость, которую лучше не превышать. Она указана на шильдике двигателя и выше скорость лучше не задавать.
На максимальных оборотах обычно падает крутящий момент. То есть, с повышением оборотов надо снижать нагрузку.
При выходе из строя инверторного двигателя ремонт обойдётся дороже, даже если «полетела» часть, с инвертором никак не связанная. Для определения неисправности необходим более квалифицированный специалист (должен же он решить, что инвертор в порядке), а стоимость услуг его выше.

Как видим, инверторный двигатель неидеальное решение, но довольно неплохое. Основной плюс – широкий диапазон регулирования скорости двигателя, точное поддержание этой скорости. Для асинхронных двигателей применение инверторной технологии означает ещё и минимизация пусковых токов и перегрузок. В общем, инверторный двигатель хорош там, где двигатели часто включаются/отключаются. Это холодильники, кондиционеры, станки, транспортёры и другое оборудование, которое ранее работало на асинхронных двигателях.

Не во всей технике установка инвертора необходима

Ещё инверторные двигатели (или частотные преобразователи к обычному двигателю) стоит применять там, где от производительности/скорости зависит эффективность работы. Например, подающие насосы, которые должны поддерживать определённое давление в сети и должны реагировать/плавно изменять скорость. Ещё инверторный двигатель может быть важен в подъёмной технике. Как пример, для откатных или подъёмных ворот. Возможность изменять скорость и развивать хорошее усилие на малых оборотах важно.

Принцип работы инверторного двигателя

Относительно недавно на рынке бытовой техники появились стиральные машины с инверторным электрическим двигателем. С самого начала они стали пользоваться повышенным интересом покупателей. У них есть характерные отличительные черты, о которых следует знать перед покупкой. В этой статье пойдет речь о преимуществах и недостатках подобных устройств

Типы двигателей стиральных машин

Для нормальной работы бытовой стиральной машины нужен электрический мотор, способный менять направление и скорость вращения вала в зависимости от выполняемой операции. Не каждый силовой агрегат рассчитан на это.

В настоящее время можно встретить агрегаты с двигателями трех типов:

Коллекторные, у которых есть разделенный на секции внутренний медный барабан и трущиеся о его поверхность щетки, предназначенные для передачи тока движущимся частям. Они быстро набирают обороты и относительно легко поддаются регулировке частоты вращения. Самыми существенными их недостатками являются издаваемый при трении щеток избыточный шум и необходимость регулярной замены изношенных деталей.
Асинхронные, имеющие основную и вспомогательную обмотки, смещенные на определенный угол друг относительно друга. Они меньше шумят, но требуют использования более сложной электрической схемы с дополнительными устройствами.
Инверторные, которым и посвящена эта страница.

Для информации! Стиральные машины с инверторным типом двигателя внешне почти не отличаются от прочих моделей. Необходимую информацию узнайте у продавца или внимательно прочтите паспорт изделия.

Инверторный двигатель в стиральной машине: что это

Чтобы понять, что такое инверторный двигатель в современной стиральной машине, надо разобраться в особенностях его устройства и представить принцип работы.

Особенности конструкции

Основным элементом, указывающим, что это инверторный двигатель в рассматриваемой стиральной машине, является инвертор. Этот электронный преобразователь способен сначала изменить поступающий переменный ток со стандартными характеристиками 220 В и 50 Гц в постоянный, а затем вновь сгенерировать переменный ток, но уже заданной частоты. Плавное регулирование этого параметра способно с высокой точностью устанавливать скорость вращения ротора, а вместе с ним — и барабана машины.

Наличие такого интеллектуального блока усложнило электрическую схему изделия и несколько повысило его цену. За то пользователь получил массу преимуществ, обнаруживающихся при эксплуатации агрегата.

Инверторный двигатель не содержит трущихся щеток и работает с пониженным уровнем шума. Он имеет более компактную конструкцию и может располагаться на одной оси с барабаном. Отсутствие в этом случае ременной передачи уменьшает износ движущихся деталей и продлевает ресурс машины.

Принцип работы

Принцип работы двигателя инверторного типа в домашней стиральной машине, как и для электрических моторов другой конструкции, основан на использовании явления электромагнитной индукции. Но есть и существенное отличие. Вместо графитовых щеток, роль управления токами обмотки взял на себя инвертор.

В результате вращающийся ротор стал не таким инерционным и проще набирает нужное число оборотов. Внутри такого устройства отсутствуют трущиеся детали, что привело к уменьшению нежелательного нагрева и нерациональной траты энергии. Такой мотор надежно работает на самых высоких скоростях.

На заметку! Современный инверторный двигатель часто имеет вид диска с валом, расположенным на его центральной оси.

Преимущества и недостатки

Чтобы оценить, что значит для хозяйки инверторный двигатель в стиральной машине, достаточно перечислить его сильные и слабые стороны.

Совершенная система управления обеспечивает более высокий КПД, что по заверениям специалистов приводит к снижению текущих энергетических затрат на 20%.
Отсутствие трущихся частей снижает износ деталей, упрощает техническое обслуживание, удлиняет срок службы агрегата.
Пониженный уровень шума не доставляет пользователям неудобств. Это особенно важно для семей с маленькими детьми и больными людьми.
Удивляясь высокой скорости отжима, многие из нас не догадываются, что это инверторный мотор в современной стиральной машине позволяет разгонять барабан до 1600 и более оборотов в минуту.
Инвертор обеспечивает исключительную точность управления частотой вращения.
Небольшие размеры двигателя дают возможность его монтажа на одном валу с барабаном, что приводит к более компактным размерам машины и упрощает балансировку загруженного барабана.

Стоимость инверторных машин обычно превышает цену обычных агрегатов.
Ремонтные работы, особенно связанные с заменой инвертора, обойдутся владельцу в круглую сумму.

Важно! Первоначальные избыточные затраты на покупку инверторной машины окупятся за счет экономии потребления электроэнергии и удлинения срока службы изделия. Минимальное трение, снижение количества вращающихся деталей привода и более точная балансировка агрегата надолго отдаляют время проведения первого ремонта.

Производители инверторных стиральных машин

Первыми еще в 2005 году стали активно устанавливать инверторные двигатели на свою продукцию японские и корейские производители стиральных машин. Наибольших успехов в этом направлении достиг концерн LG, разработавший двигатель Direct Drive. Он экономичен, почти не издает звуков и быстро разгоняется до высоких скоростей. Кроме того, эта компания применила интересные инновации в сфере оптимизации компоновки узлов, усовершенствования конструкции барабана, расширения связанных с этим функциональных возможностей.

Характерной в этом отношении стала модель 6 Motion, использующая в процессе обработки белья 6 типов движения:

Типичное для всех барабанных машин.
Реверсивное, способствующее улучшению растворения стирального порошка.
Покачивание на стадии первичного замачивания.
Кручение, применяемое при длительной стирке.
Насыщение, обеспечивающее равномерное распределение моющего раствора по обрабатываемому белью.
Разглаживание при отжиме, облегчающее утюжение вещей после извлечения из машины.

Модели серии Cristal Standard от компании Самсунг, оснащенные инверторными двигателями, применяют пузырьковый режим стирки, способный эффективно удалять загрязнения даже при температуре 15оС. Такое сочетание существенно экономит время и деньги пользователей. При этом машина отличается высокой надежностью и несомненными эстетическими достоинствами.

Среди европейских брендов активно используют инверторные технологии Electrolux, Bosch, Candy. Компания AEG настолько усовершенствовала конструкцию своих стиральных машин, что дает на них десятилетнюю гарантию.

Совет! Не гонитесь за звучным названием! Приверженцам бюджетных вариантов стоит обратить внимание на продукцию белорусской фирмы Атлант. Она мало в чем уступит представителям известных зарубежных производителей, за то покупка и ремонт изделий такой марки не так сильно отразится на кошельке владельца.

Читайте также: Кнопка сдвоенная пуск стоп

Советы по выбору и эксплуатации

Современные модели с прямым приводом на основе инверторного мотора, несомненно, являются большим шагом вперед в области развития технологии стирки. При относительно высокой цене они дают преимущество в потреблении энергии, надежности, удобстве эксплуатации и исключительной функциональности. Если вопрос стоимости не является для вас критическим, приобретите действительно незаменимого помощника для своего домашнего хозяйства.

При выборе модели следует обратить внимание на следующие показатели, которые можно найти в паспорте изделия или непосредственно на корпусе машины:

Предельная масса загружаемого белья. Для семей с маленькими детьми и людей, ведущих активный образ жизни, вес партии вещей для одной стирки нередко достигает 6-8 кг.
Класс энергоэффективности. Он выражается латинской буквой с крестиками справа от нее. Чем их больше, тем лучше. Самые экономичные модели маркируются А+++.
Максимальная скорость отжима. Разгон до 1600 и более оборотов в минуту обеспечивает почти полное удаление влаги. Такая скорость будет использоваться вами часто, но не всегда. Убедитесь в возможности самостоятельной установки частоты вращения. Деликатные ткани лучше отжимать при щадящем режиме.
Уровень шума. Если вы не хотите вздрагивать при переключении машиной скоростей вращения, покупайте агрегат, издающий при отжиме не более 75 дБ.
Функциональные возможности автомата. Большинство производителей оснащают свои изделия специальными программами: экономная стирка, щадящий режим, сильное загрязнение, предварительная стирка, обработка паром, без глажения и многими другими. Некоторым владельцам придутся кстати машины, оснащенные таймером для отложенного старта.
Защитные опции. Дорогие модели отличаются максимальной безопасностью. Дополнительные преимущества имеют машинки с защитой от детей, протечек, чрезмерного пенообразования.

Вы уже догадались, что покупать стиральную машину, руководствуясь единственным принципом «только бы был инверторный двигатель», не следует. Он лишь дает изготовителю широкие возможности по реализации большого количества полезных функций. Есть ли необходимые вам опции у понравившейся вам модели, уточняйте у продавца или изучайте техническую документацию.

Инве́ртор — устройство для преобразования постоянного тока в переменный [1] с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Инверторы напряжения могут применяться в виде отдельного устройства или входить в состав источников и систем бесперебойного питания аппаратуры электрической энергией переменного тока.

Содержание

Свойства инверторов [ править | править код ]

Инверторы напряжения позволяют устранить или по крайней мере ослабить зависимость работы информационных систем от качества сетей переменного тока. Например, в персональных компьютерах при внезапном отказе сети с помощью резервной аккумуляторной батареи и инвертора, образующих источник бесперебойного питания (ИБП), можно обеспечить работу компьютеров для корректного завершения решаемых задач. В более сложных ответственных системах инверторные устройства могут работать в длительном контролируемом режиме параллельно с сетью или независимо от неё.
Кроме «самостоятельных» приложений, где инвертор выступает в качестве источника питания потребителей переменного тока, широкое развитие получили технологии преобразования энергии, где инвертор является промежуточным звеном в цепочке преобразователей. Принципиальной особенностью инверторов напряжения для таких приложений является высокая частота преобразования (десятки-сотни килогерц). Для эффективного преобразования энергии на высокой частоте требуется более совершенная элементная база (полупроводниковые ключи, магнитные материалы, специализированные контроллеры).
Как и любое другое силовое устройство, инвертор должен иметь высокий КПД, обладать высокой надежностью и иметь приемлемые массо-габаритные характеристики. Кроме того, он должен иметь допустимый уровень высших гармонических составляющих в кривой выходного напряжения (допустимое значение коэффициентов гармоник) и не создавать при работе недопустимый для других потребителей уровень пульсации на зажимах источника энергии.
В системах чистого измеренияGr > Работа инвертора [ править | править код ]

Работа инвертора напряжения основана на переключении источника постоянного напряжения с целью периодического изменения полярности напряжения на зажимах нагрузки. Частота переключения задается сигналами управления, формируемыми управляющей схемой (контроллером). Контроллер также может решать дополнительные задачи:

регулирование напряжения;
синхронизация частоты переключения ключей;
защитой их от перегрузок и др.

По принципу действия инверторы делятся на:

инверторы напряжения (АИН), пример — инверторы большинства ИБП;
инверторы тока (АИТ), пример — советский аэродромный преобразователь АПЧС-63У1 [2] ;
резонансные инверторы (АИР);

зависимые (инверторы, ведомые сетью), пример — силовой преобразователь электровозов ВЛ85, ЭП1 и др.

Методы технической реализации инверторов и особенности их работы [ править | править код ]

Ключи инвертора должны быть управляемыми (включаются и выключаются по сигналу управления), а также обладать свойством двухсторонней проводимости тока[3] . Как правило, такие ключи получают шунтированием транзисторов обратными диодами. Исключение составляют полевые транзисторы, в которых такой диод является внутренним элементом их полупроводниковой структуры.
Регулирование выходного напряжения инверторов достигается изменением площади импульса полуволны. Наиболее простое регулирование достигается регулированием длительности (ширины) импульса полуволны. Такой способ является простейшим вариантом метода широтно-импульсной модуляции (ШИМ) сигналов.
Нарушение симметрии полуволн выходного напряжения порождает побочные продукты преобразования с частотой ниже основной, включая возможность появления постоянной составляющей напряжения, недопустимой для цепей, содержащих трансформаторы.
Для получения управляемых режимов работы инвертора, ключи инвертора и алгоритм управления ключами должны обеспечить последовательную смену структур силовой цепи, называемых прямой, коротко замкнутой и инверсной.
Мгновенная мощность потребителя p ( t ) пульсирует с удвоенной частотой. Первичный источник питания должен допускать работу с пульсирующими и даже изменяющими знак токами потребления. Переменные составляющие первичного тока определяют уровень помех на зажимах источника питания.

Типовые схемы инверторов напряжения [ править | править код ]

Существуют большое число вариантов построения схем инверторов. Исторически первыми были механические инверторы, которые в эпоху развития полупроводниковых технологий заменили более технологичные инверторы на базе полупроводниковых элементов, и цифровые инверторы напряжения. Но всё же, как правило, выделяют три основные схемы инверторов напряжения:

Мостовой ИН без трансформатора

Область применения: устройства бесперебойного питания мощностью более 500 ВА, установки с высоким значением напряжения (220..360 В).

С нулевым выводом трансформатора

Область применения: Устройства бесперебойного питания компьютеров мощностью (250.. 500 ВА), при низком значении напряжения (12..24 В), преобразователи напряжения для подвижных систем радиосвязи.

Мостовая схема с трансформатором

Область применения: Устройства бесперебойного питания ответственных потребителей с широким диапазоном мощностей: единицы — десятки кВА [4] .

Принцип построения инверторов [ править | править код ]

Инверторы с прямоугольной формой выходного напряжения

Преобразование постоянного напряжения первичного источника в переменное достигается с помощью группы ключей, периодически коммутируемых таким образом, чтобы получить знакопеременное напряжение на зажимах нагрузки и обеспечить контролируемый режим циркуляции в цепи реактивной энергии. В таких режимах гарантируется пропорциональность выходного напряжения. В зависимости от конструктивного исполнения модуля переключения (модуля силовых ключей инвертора) и алгоритма формирования управляющих воздействий, таким фактором могут быть относительная длительность импульсов управления ключами или фазовый сдвиг сигналов управления противофазных групп ключей. В случае неконтролируемых режимов циркуляции реактивной энергии реакция потребителя с реактивными составляющими нагрузки влияет на форму напряжения и его выходную величину [5][6] .

Инверторы напряжения со ступенчатой формой кривой выходного напряжения

Читайте также: Фигурная резка металла в домашних условиях

Принцип построения такого инвертора заключается в том, что при помощи предварительного высокочастотного преобразования формируются однополярные ступенчатые кривые напряжения, приближающиеся по форме к однополярной синусоидальной кривой с периодом, равным половине периода изменения выходного напряжения инвертора. Затем с помощью, как правило, мостового инвертора однополярные ступенчатые кривые напряжения преобразуются в разнополярную кривую выходного напряжения инвертора.

Инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения

Принцип построения такого инвертора заключается в том, что при помощи предварительного высокочастотного преобразования получают напряжение постоянного тока, значение которого близко к амплитудному значению синусоидального выходного напряжения инвертора. Затем это напряжение постоянного тока с помощью, как правило, мостового инвертора преобразуется в переменное напряжение по форме, близкое к синусоидальному, за счет применении соответствующих принципов управления транзисторами этого мостового инвертора (принципы так называемой «многократной широтно-импульсной модуляции»). [7][8] Идея этой «многократной» ШИМ заключается в том, что на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора соответствующая пара транзисторов мостового инвертора коммутируется на высокой частоте (многократно) при широтно-импульсном управлении. Причём длительность этих высокочастотных импульсов коммутации изменяется по синусоидальному закону . Затем с помощью высокочастотного фильтра нижних частот выделяется синусоидальная составляющая выходного напряжения инвертора. [5] . При использовании однополярного источника постоянного напряжения (доступны уровни 0 и Ud, где Ud — напряжение постоянного тока, питающего инвертор) эффективное значение первой гармоники фазного напряжения U e f f ( 1 ) = 0.45 U d При использовании двуполярного источника постоянного напряжения (доступны уровни 0, -Ud/2 и Ud/2) амплитудное значение первой гармоники фазного напряжения U m ( 1 ) = 0.5 U d соответственно, эффективное значение U e f f ( 1 ) = 0.35 U d

Инверторы напряжения с самовозбуждением

Инверторы с самовозбуждением (автогенераторы) относятся к числу простейших устройств преобразования энергии постоянного тока. Относительная простота технических решений при достаточно высокой энергетической эффективности привело к их широкому применению в маломощных источниках питания в системах промышленной автоматики и генерировании сигналов прямоугольной формы, особенно в тех приложениях, где отсутствует необходимость в управлении процессом передачи энергии. В этих инверторах используется положительная обратная связь, обеспечивающая их работу в режиме устойчивых автоколебаний, а переключение транзисторов осуществляется за счет насыщения материала магнитопровода трансформатора. [9][10] В связи со способом переключения транзисторов, с помощью насыщения материала магнитопровода трансформатора, выделяют недостаток схем инверторов, а именно низкий КПД, что объясняется большими потерями в транзисторах. Поэтому такие инверторы применяются при частотах f не более 10 кГц и выходной мощности до 10 Вт. При существенных перегрузках и коротких замыканиях в нагрузке в любом из инверторов с самовозбуждением происходит срыв автоколебаний (все транзисторы переходят в закрытое состояние).

Однофазные инверторы [ править | править код ]

Существуют несколько групп инверторов:

Первая группа более дорогих инверторов обеспечивает синусоидальное выходное напряжение.
Вторая группа обеспечивает выходное напряжение упрощённой формы, заменяющей синусоиду. Чаще всего используется сигнал в виде трапецеидального синуса

Для подавляющего большинства бытовых приборов не допустимо использовать переменное напряжение с упрощённой формой сигнала. Синусоида важна для приборов, содержащих электродвигатели/трансформаторы и некоторых телекоммуникационных, измерительных, лабораторных приборов, медицинской аппаратуры, а также профессиональной аудио аппаратуры. Выбор инвертора производится исходя из пиковой мощности энергопотребления стандартного напряжения 220В/50Гц.

Существуют три режима работы инвертора:

Режим длительной работы. Данный режим соответствует номинальной мощности инвертора.
Режим перегрузки. В данном режиме большинство моделей инверторов в течение нескольких десятков минут (до 30) могут отдавать мощность в 1,2-1,5 раза больше номинальной.
Режим пусковой. В данном режиме инвертор способен отдавать повышенную моментальную мощность в течение нескольких миллисекунд для обеспечения запуска электродвигателей и емкостных нагрузок.

В течение нескольких секунд большинство моделей инверторов могут отдавать мощность в 1,5-2 раза превышающую номинальную. Сильная кратковременная перегрузка возникает, например, при включении холодильника.

Инвертора мощностью 150 Вт достаточно, чтобы запитать от бортовой электросети автомобиля практически любой ноутбук. Для питания и зарядки мобильных телефонов, аудио и фотоаппаратуры хватит 7,5 Вт.

Трёхфазные инверторы [ править | править код ]

Трёхфазные инверторы обычно используются для создания трёхфазного тока для электродвигателей, например, для питания трёхфазного асинхронного двигателя. При этом обмотки двигателя непосредственно подключаются к выходу инвертора.

На рисунке приведена схема тиристорного тягового преобразователя по схеме «Ларионов-звезда». Теоретически возможна и другая разновидность схемы Ларионова «Ларионов-треугольник», но она имеет другие характеристики (эквивалентное внутреннее активное сопротивление, потери в меди и др.).

Самая простая и самая распространенная схема трехфазного инвертора напряжения, получается простым объединением по общему источнику входного напряжения трех полумостовых однофазных инверторов напряжения, при этом при соединении фаз трехфазной нагрузки в звезду без нуля или треугольником не требуется наличие средней точки у источника входного напряжения.

Сигналы управления на верхний и нижний транзисторы каждого плеча моста поступают в течении полупериода выходного напряжения с соответствующими фазовыми сдвигами для получения трехфазной системы.

Многие из нас наверняка слышали о том, что на рынке появились инверторные стиральные машины. Благодаря усовершенствованному мотору процесс стирки происходит намного быстрее и комфортнее, кроме того изобретение даёт возможность минимизировать шумы, издаваемые устройством во время отжима. Так ли это? Давайте разберёмся вместе с вами.

Стиралка с инвертором

Как работает инверторный двигатель?

Инверторные двигатели – это новейшая разработка корейцев. Ранее они использовались в кондиционерах и микроволновках. Но теперь с подачи таких брендов, как Самсунг и LG, стали внедряться в современные устройства для стирки белья, повышая их класс энергоэффективности.

Впервые мотор инверторного типа увидел свет в 2005 году благодаря талантливому учёному из корейского концерна LG.

Суть инверторного движка заключается в том, что его обороты формирует частотный преобразователь, называемый физиками инвертором. Действие последнего направлено на переформатирование переменного тока в постоянный, — на выходе получаем новый переменный ток требуемой частоты. Подобные манипуляции дают возможность точно отрегулировать скорость вращения агрегата и поддерживать частоту оборотов на нужном уровне.

Инверторный движок не имеет щёточек Обычный двигатель

Так чем же отличаются инверторные стиральные машины от обычных? Внутренним строением двигателя, который не имеет трущихся щеток. Ротор таких устройство осуществляет вращение, как и любой другой электрический двигатель – при помощи электромагнитного поля.

Читайте также: Сверла по дереву для перфоратора

Преимущества инверторного мотора

Инверторные стиральные машины могут похвастать:

меньшим расходом энергии и лучшим КПД (это происходит за счёт того, что в конструктиве было уменьшено количество трущихся частей);
высокой долговечностью (вам не придётся время от времени менять щётки движка);
низким уровнем шума (достигается, опять же, за счёт ликвидации трущихся друг об друга частей);
уменьшением вибраций в процессе стирки, что способствует лучшему распределению белья в барабане;
моментальным выходом на нужные обороты и их поддержкой;
более плавным стартом, что меньше изнашивает движок;
отжимом на высокой скорости;
практически сухим бельём на выходе за счёт большого количества оборотов за минуту (до 2000).

Сухое бельё на выходе

Машинки «Самсунг» и LG с инверторным движком

Стиральные машинки именитого бренда Самсунг серии Crystal Standard могут похвастать не только современным инверторным двигателем, но и технологией стирки с пузырьками, которая обеспечивает надлежащий процесс даже при температуре в 15 градусов. Деликатная стирка и наличие режима , направленного на ликвидацию самых частых пятен, существенно экономят ваше время и деньги. Помимо богатого функционала, техника имеет шикарный футуристический дизайн.

Стиральная машина Самсунг с двигателем инверторного типа

Линейка машин серии Yukon с инверторными двигателями также имеет технологию Eco Bubble. Стиральное устройство способно проводить очистку вещей при помощи пара (так называемая «сухая стирка»), что особенно актуально для костюмов, холлофайберов, шерстяных изделий.

Производитель LG пошёл ещё дальше. Он оснастил свои модели инверторным двигателем, работающим по принципу прямого привода (серия «Direct Drive»). Таким образом, агрегат издаёт минимальное количество шума, обеспечивая комфортные условия для вас и вашей семьи.

Машинки LG: инвертор + прямой привод обеспечат бесшумную работу

Примечательной моделью является 6 Motion, предусматривающая разное движение барабана. Всего насчитывается 6-ть вариантов вращения:

Стандартное.
Реверсионное, главная задача которого – лучше расщепить моющее средство;
Покачивание. Применяется на стадии замачивания вещей.
Кручение. Подходит для режима стирки.
Насыщение. Равномерно распределяет моющее средство на загруженной одежде.
Разглаживание. Обеспечивает правильное растягивание вещей, что уменьшает усилия пользователя во время глажки.

Представленные на нашем рынке модели давно доказали свою эффективность.

Именитые европейские бренды Electrolux, Candy, Bosch, Whirlpool стали оснащать выпускаемые автоматы подобным движком. А известная марка AEG на столько уверена в долговечности своих изделий, что поставила 10-ти-летнюю гарантию на стиралки с инверторным мотором.

Если у вас в почёте отечественные производители, не обходите стороной белорусскую марку «Атлант».

Белорусская стиральная машина Атлант с инвертором

Инверторные стиральные машины: стоит ли покупать?

Всем известно, стиральные машины инверторного типа нельзя назвать доступными. А теперь давайте разберёмся, стоит ли платить за стиралку с усовершенствованным движком баснословные деньги.

Бесспорным преимуществом инверторных машинок является энергоэффективность. По сравнению с обычными стиралками, усовершенствованные модели потребляют на 20% меньше электричества (по крайней мере, так заявлено в рекламе).

Давайте разберёмся на примере. Вы загрузили в барабан стиралки 2 кг грязного белья. Если у вас обычная стиральное приспособление, — барабан будет работать на максимальной скорости. Выбирая машинку инверторного типа, вы обеспечите «разумную» работу движка: за счёт регулировки оборотов мотор не будет раскручен максимально. Таким образом, благодаря стабилизации скорости вращения устройство будет потреблять меньше электроэнергии.

Учитывая то, что основная масса энергии идёт на подогрев воды, используя подобные агрегаты, реально удастся сэкономить 2-6% , если не будете загружать барабан на полную катушку.

Разберём такой критерий, как «бесшумность». Стиральные устройства с прямым приводом (к примеру, LG Direct Drive) работают намного тише, поскольку барабан вращается без использования ремня. Кроме того, возможно вам не понравятся завывания и свист, издающиеся инверторными моторами.

Система Директ Драйв — прямой привод

Отжим на высокой скорости – это весьма хороший аргумент в пользу быстрой стирки. Но вам следует знать, что обороты 1600-2000 за минуту могут пагубно сказаться на целостности вашей одежды. Иногда получается, что вы достаёте не хорошо отжатую вещь, а её отдельные кусочки.

Разработчики инверторных двигателей заявляют, что их детище обеспечит долголетие стиральной машине. Напрашивается вполне закономерный вопрос: «А сколько вы готовы эксплуатировать свою стиралку?» Возможно, 10-15 лет. С этим показателем вполне справится практически каждая стиральная машина среднего ценового сегмента. К тому же ничто не стоит на месте, тем более научный прогресс. Через десяток лет стиральные машины будут более совершенны, и вы 100% захотите приобрести какую-нибудь современную модель. А теперь подумайте, нужна ли вам долговечность за бешеные деньги.

Машины с инверторами: поломки случаются редко

Что касается точности оборотов, то это достоинство весьма сомнительно. Купленный вами агрегат должен попросту хорошо стирать и качественно отжимать бельё. И какая разница, с какой точностью это будет происходить.

Инверторные стиральные машины – это устройства с современным двигателем. В случае поломки его составляющих вам нужно будет выложить кругленькую сумму за замену отдельных деталей.

Какими же критериями руководствоваться при покупке?

Покупаете машину инверторного типа, обращайте внимание на следующие показатели:

Класс энергоэффективности. Он должен обозначаться буквой «А» с последующими плюсами. Чем больше плюсов, тем экономичнее будет работать стиралка.

Классы энергоэффективности

Скорость отжима. Как правило, модели с инверторными движками обеспечивают 1600 оборотов в минуту. Но не стоит гнаться за подобным показателем, ведь некоторые вещи могут повредиться при отжиме 1000 оборотов.

Вес. В данном случае ориентируйтесь на потребности семьи. Если у вас 3-4 человека, то приобретайте устройство, барабан которого рассчитан минимум на6 кг.

Выбирайте стиральную машинку нужной вместительности

Уровень шума.Измеряется в децибелах ( дБ). Шум при отжиме не должен превышать 75 дБ.

Функционал автомата. Желательно, чтобы были функции «Контроль чрезмерного пенообразования», «Стирка паром», «Защита от детей», «Без глажки», «Ночная сушка», «Отложенный старт».

Также выбирайте устройства, которые имеют защиту от протечек – специальные клапаны и поддон.

Таким образом, наличие инверторного двигателя нового поколения абсолютно не говорит о качестве стирки. Когда вы собираетесь купить стиральную машину, не стоит руководствоваться всего одним критерием – «чтобы был индукционный движок». Лучше выбирайте устройство на основе главных показателей работы, удобства в использовании программного обеспечения и режимов стирки, а инверторный мотор пускай станет приятным бонусом.

5 мысли о “Стоит ли покупать инверторные стиральные машины для дома?”

Пингбэк: Стиральная машина Samsung AddWash: добавляй в процессе стирки

Пингбэк: Стиральная машина LG TWIN Wash: стирка в две руки